Бытовые приборы

Бытовой термоконтроллер отопления        Устройство управления освещением

Бытовой термоконтроллер отопления (БТО)

Все, кто пользуется газовыми котлами индивидуального отопления, знают, какое неудобство и сколько хлопот доставляет поддержание и контроль комфортной температуры в доме и, самое главное, проблема экономии топлива. Для того, чтобы сэкономить газ, необходимо постоянно контролировать температуру на улице, температуру в помещении, температуру теплоносителя и в соответствии с предполагаемым прогнозом, увеличивать или уменьшать температуру регулирования. На улице потеплело – температуру снизил, похолодало – установил больше. Особенно это актуально глубокой ночью, когда наружная температура может достигать минимума, и этот процесс контролировать крайне сложно. Уходишь на работу – установил меньше, пришел - установил больше. Одна морока - только бегаешь и крутишь ручки на котле, смотришь температуру, слушаешь прогноз погоды – жуть. И самое главное – все время работаешь регулировщиком, словно больше делать нечего. Конечно, если есть деньги, то и проблем нет. Установил котел на максимальную температуру и все. Жарко – открыл форточку, похолодало - закрыл форточку. Но позволить себе такое могут далеко не все.
При всем этом также необходимо учитывать долговременное отсутствие людей в помещении. Если некому греться, то зачем зря греть воздух в помещении. Если в доме нет теплолюбивых растений и животных, то температуру можно снизить до 5-10 градусов в случае долговременного отсутствия в помещении людей. И первый появившийся, дрожа от холода, добавляет температуру и, тепло одевшись, ждет пока все нагреется. Обычно, с утра все расходятся кто в школу, кто на работу. Родители могут прийти домой в часов 17-18, ну а дети из школы в 14-15. Неудобство в том, что необходимо ждать, пока температура поднимется до комфортной, а этот процесс может занять час - полтора. Да и с детьми проблема – они такое накрутят. А если хочется побыстрее нагреть помещение, то необходимо ставить температуру больше. Но здесь возможен перегрев и, естественно, перерасход газа. Опять одни проблемы.
Все вышеуказанные проблемы можно решить, установив импортный котел, имеющий функцию управления горелками. Но это решение имеет один очень серьезный недостаток – высокая цена. Еще импортное оборудование требует качественной электросети и стабильного давления газа, с чем в сельской местности часто возникают проблемы.
Между тем, отечественная промышленность и промышленность стран СНГ выпускает сравнительно достойные по своим характеристикам котлы по цене в несколько раз ниже зарубежных аналогов. Но почти все они имеют один общий недостаток – отсутствие системы внешнего управления горелками. В них есть только возможность установки температуры теплоносителя в теплообменнике котла. Достигла температура в теплообменнике котла установленного значения – выключилась основная горелка. Опустилась ниже установленного значения – включилась. Вот и весь процесс регулирования. Никакие внешние условия и температуры не могут оперативно повлиять на этот простой и надежный алгоритм. Регулирование косвенно осуществляется за счет изменения температуры теплоносителя в теплообменнике котла, т. е. за счет поступления остывшего теплоносителя отдавшего свое тепло воздуху в помещении. Если в контуре отопления мало воды или где-то засорилась труба и процесс естественной циркуляции нарушен – котлу все равно, главное, что внутри него все нормально и температура соответствует установленной. Нет возможности попробовать, но даже если включить котел без воды, то он также должен работать, пока не расплавится. Вот это надежность регулирования !!!
С безопасностью у данных котлов тоже все в порядке. Есть возможность выключить котел, если нет тяги в вытяжной трубе и прекращении подачи газа при погасании пламени запальника.
Но если котел выключился сам, то включить его можно только с помощью человека. А если дома никого нет?
Предлагаемое нами решение снимает почти все проблемы с регулированием температуры воздуха в помещении, экономии топлива и контролем работы котла без каких-либо особых переделок уже существующей системы отопления. Устанавливаемое дополнительное оборудование легко может быть адаптировано к уже установленной системе отопления. Обычно в домах усадебного типа используется отопительное оборудование, в котором присутствует естественная циркуляция теплоносителя. Но у нас есть и решение для систем, использующих принудительную циркуляцию.
Предлагаемое решение не затрагивает конструкцию котла и газового оборудования, не вмешивается в их работу и правильное функционирование. При регулировании не используются органы управления и регулирования котла, не нарушаются условия и режимы работы автоматики безопасности, не нарушаются правила эксплуатации газового оборудования.
При регулировании, в случае наличия циркуляционного насоса, будет иметь место еще и экономия электроэнергии. Специальные алгоритмы управления насосом способствуют продлению срока службы самого насоса. Регулирование при наличии насоса становится более качественным и гибким. В летнее время раз в сутки насос включается на несколько секунд для профилактики появления отложений в трубах. Эта операция также продлевает срок службы насоса.
Основные функции и возможности БТО:
1. Контроль температуры наружного воздуха.
2. Контроль температуры воздуха в помещении.
3. Защита от замерзания.
4. Контроль аварийной температуры.
5. Поддержание установленной температуры в помещении.
6. Контроль уровня теплоносителя в расширительном баке.
7. Погодный компенсатор.
8. Поддержание температуры по установленному временному недельному графику.
9. Звуковая сигнализация о наличии аварийных режимов.
10. Сохранение установок при внезапном обесточивании.
11. Возможность передачи аварийных сигналов по телефонной или сотовой сети.
12. Возможность дистанционного управления по телефонной или сотовой сети.
13. Ведение логов максимальных и минимальных значений суточной температуры и аварийных событий и многое другое …
Рассмотрим некоторые пункты и возможности БТО.
БТО имеет внутренний таймер. Точность хода часов плюс минус 2 минуты в год. Таймер позволяет перейти на другую температуру обогрева в нужное запрограммированное время. Если вы уходите на работу в 9, а возвращаетесь в 17, и в помещении нет теплолюбивых растений и животных, то зачем греть воздух зря. Учитывая конструкцию дома, материал из которого дом изготовлен, материал из которого изготовлена мебель, можно определить минимально возможную температуру понижения. Например, понижение температуры до 10 градусов не вызовет появления конденсата, при таком перепаде (8 градусов Цельсия) не произойдет деформации мебели, обои не отвалятся от стен и не произойдет размораживание системы отопления и т.д. и т.п. Также опытным путем установлено, что для нагрева от 10 градусов до 18 необходимо 45 минут. Теперь можем установить следующий температурный график.
00.00. – 08.00. – ночная температура 16 градусов (Все равно спим под одеялом, так хоть сэкономим два градуса)
08.00. – 09.00. – переход 16 градусов 10 градусов (Бегаем, собираемся на работу. Активизируется переход на понижение)
09.00. – 16.00. – 10 градусов (В помещении никого нет)
16.00. – 17.00. – переход 10 градусов 18 градусов (В 17.00 все придут с работы. Активизируем переход на повышение)
17.00. – 22.00. – 18 градусов (Пришли с работы, а уже тепло!!!)
22.00. – 23.00. – переход 18 градусов- 16 градусов (Скоро все лягут спать и не заметят перехода на два градуса ниже. Спать при температуре 16 градусов даже полезнее)
23.00. – 00.00. – ночная температура 16 градусов (Все уснули).
Это приблизительный график. Вы можете установить в графике поднятие температуры до комфортной с 13.00. до 14.00, потому что вы придете на обед домой и затем опять понизить ее. Если у вас есть любой привычный график, вы можете его использовать, и он будет поддерживаться автоматически. График автоматических переходов с одного температурного режима на другой в зависимости от времени, можно задать для каждого дня недели. Это удобно для рабочих дней, когда в целях экономии отопление переводится в пониженный режим не только на ночь, но и на время отсутствия хозяев в доме. Точность установки графика 1 минута. Если что-то пошло не так, вы можете все изменить дистанционно. А если вас отпустили с работы пораньше, то по телефону вы можете активизировать переход в нормальный режим. И когда вы появитесь дома, там будет уже тепло. В выходные дни можно отменить дневное понижение температуры.
Как дополнительная опция возможна операция по управлению оборудованием дистанционно по проводному телефону или сотовому. Все аварийные ситуации (опасность замерзания, котел погас, критичный уровень воды в баке, утечка газа и т.д. и т.п.) будут вам также сообщены по телефону. Есть режим ручной установки до определенного времени. В данном режиме, температура в помещении будет поддерживаться на установленном вручную уровне до наступления времени, заданного пользователем. После достижения этого времени, термостат перейдет в автоматический режим, и будет регулировать температуру согласно профилю недель и заданных температурных режимов.
И при этом в любом случае, и в любое время суток будет использован погодный компенсатор. При поддержании температуры в помещении и в процессе регулирования будет учитываться тенденция изменения наружной температуры.
При отсутствии напряжения сети котел работает в штатном режиме. При появлении напряжения сети все будет опять автоматически регулироваться. Внутренний таймер энергонезависим.
Еще один серьезный вопрос при эксплуатации системы отопления - это поддержание необходимого уровня воды в расширительном баке. Нет воды в баке – нет циркуляции – система отопления не работает. Во избежание прекращения циркуляции воды и перегрева котла не допускается работа системы отопления, частично заполненной водой. Если уровень воды понизился по причине негерметичности контура отопления, то при отсутствии воды в теплообменнике могут произойти необратимые процессы в конструкции котла. Подпитку системы необходимо выполнять регулярно. Периодичность подпитки устанавливается по опыту эксплуатации. Если уровень воды недостаточный, прекращается циркуляция воды в системе. Это можно обнаружить по охлаждению труб, которые подают горячую воду в нагревательные приборы, и по появлению постукивания в системе. При эксплуатации системы отопления уровень воды в расширительном баке не должен опускаться ниже 1/4 его емкости, для чего необходимо выполнять периодическое пополнение системы водой. В нашем случае за уровнем воды будет следить автоматика. Есть звуковая сигнализация нижнего уровня воды в баке. Контролируется и верхний уровень при выполнении операции наполнения расширительного бака.
Вышеуказанным оборудованием БТО можно оснастить любой отопительный бытовой котел как уже эксплуатируемый, так и при монтаже системы отопления.
За счет снижения температуры в помещениях в ночное время, погодной компенсации и когда владелец дома отсутствует можно добиться значительного сокращения расходов на систему отопления (по данным Германии до 30%).
Конструкция корпуса, конструкция датчиков температуры, методика монтажа, алгоритм внесения данных и установок интуитивно понятен и адаптирован для простого пользователя и не требует специальных знаний.
Российский рынок бытовых газовых котлов оценивается цифрой не менее 2,5–3 млн. штук (данных по нашей республике не имеется). Основную конкуренцию отопительному оборудованию составляет наиболее близкая к нему по стоимости продукция из Чехии, Словакии и, отчасти, Италии. Совсем в другой нише (техника не для сельских домов, а для частных коттеджей) находится немецкое оборудование. Но почти все это оборудование требует наличие хорошей сети переменного тока, стабильного давления газа, да и их понятие жилой площади несколько утрировано. У них просто нет котлов для отопления площади ниже 150 метров квадратных. А в нашей стране эксплуатируется большое количество жилья, отапливаемая площадь которого составляет 30–40 метров квадратных. Обычно в импортных настенных котлах модуляция мощности начинается от 9 кВт (путем дополнительной настройки можно уменьшить этот предел до 6 кВт), следовательно, минимальная площадь помещения, которое можно нормально отапливать таким котлом, – около 60 метров квадратных. Поэтому, даже приобретя импортный котел, необходимо его настраивать под нас. Но максимальный КПД реализуется в номинальном режиме.
Несмотря на то, что ежегодный прирост данного рынка составляет несколько процентов, большинство российских производителей бытовых котлов и автоматических устройств к ним испытывают финансовые трудности, поэтому занимаются преимущественно модификацией и улучшением уже имеющихся типов оборудования, практически не разрабатывая новые виды оборудования этого профиля. Поэтому на рынке есть и в ближайшее время будут представлены отопительные котлы для обогрева площадей до 200 квадратных метров и доступные по цене сельскому жителю описанные выше со всеми присущими им недостатками. Поэтому их модернизация будет актуальна долгое время.
Если посмотреть нашу республику и учесть последние проекты по газификации полесских регионов, пострадавших от аварии на ЧАЭС и подорожание газа, то перспектива данного проекта безгранична. В загрязненных районах альтернативы газу нет. Значит - его необходимо максимально экономить. Для решения этой задачи и воплощения в жизнь Директивы Президента № 3 и разработан данный проект.
И сейчас самое главное !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
В случае если Вы решили участвовать в реализации данного проекта, то необходимо сообщить нам по телефону или по электронной почте. Вам будет выслан договор о приобретении более полной информации о разработке. Вы сами увидите, что сумма не покрывает наши расходы по данной разработке. Наша задача придумать вариант реального устройства, рассмотреть все возможное варианты его реализации, выбрать наиболее оптимальный и жизнеспособный вариант, проработать различные варианты исполнения, разработать эскизы оборудования и отдельных узлов, продумать и устранить все подводные камни и убрать с пути все грабли. Поверьте это большой кусок работы. Вам тоже останется немалый. Но Вам уже проще. Ведь Вы можете выбрать себе уже проработанный и наиболее оптимальный путь практической реализации.
И если Вы поняли идею, суть и перспективу разработки, то нужно просто начать ее реализовывать, выбрав удовлетворяющий Вас вариант.
Вы получите пакет информации, изучив которую Вы сможете узнать все о данной разработке и ее возможностях, описание принципа построения и алгоритмы работы отдельных блоков устройства, несколько вариантов реализации данной разработки, несколько вариантов оборудования, эскизы построения отдельных блоков и узлов устройства.
В комплект услуг входит месячная консультация по применению и разъяснению работы узлов и блоков устройства.
Если Вы серьезно и решительно возьметесь за реализацию этого проекта, то с нашей стороны возможны любые виды совместного взаимовыгодного сотрудничества.
Почему все тепличные хозяйства более - менее на плаву. А некоторые еще и процветают, если смотреть телевизор. Дело в том, что семена импортные, удобрения тоже, а, самое главное, что почти везде управление микроклиматом производится с помощью компьютера. Вот и весь секрет успеха – за всем следит автоматика. И чем меньше человек «помогает» лично растению расти, тем ему - растению лучше.
Самое главное, это понять, что в сельском хозяйстве, а в частности в теплице, самое главное - технология. А технология выращивания в теплице - это микроклимат. Чем точнее и качественнее поддерживается температура и влажность, тем больше вероятность, что благодарный овощ отдаст всего себя для урожая. И даже, если уже все с микроклиматом сделано, и все колосится, то есть мелочи, которые в урожае далеко не мелочи, дающие прирост урожая на 30 процентов. Поддерживая оптимальное содержание СО2 мы можем получить прирост урожая на вышеуказанные проценты. Без CО2 невозможен рост растений. Поэтому очень важно знать значение концентрации CО2 в нескольких точках теплицы.
Если у вас имеется тепличка или теплица, то необходимо, если нет возможности автоматически управлять микроклиматом, то хотя бы знать его параметры. Необходимо знать значение температуры, влажности и концентрацию СО2. Если вы знаете эти текущие параметры, то уже есть возможность как-то косвенно влиять на микроклимат, а это уже полдела.
Основные параметры которые необходимо контролировать:
- температура воздуха в теплице;
- влажность воздуха в теплице;
- температура почвы;
- концентрация CO 2;
- температура в трубопроводе прямой воды из котла во всех контурах отопления (грунт, кровля, периметр);
- температура в трубопроводе обратной воды в котел по всем контурам отопления;
Температура воздуха в теплице измеряется цифровым датчикам, затем усредняется и выводится на пульт оператора. Оператор имеет также возможность контролировать температуру каждого отдельного датчика.
Температура и другие параметры выводятся на экран. При отклонении технологических параметров от заданных значений выводится системное сообщение на экран пульта и срабатывает звуковая сигнализация.
Вариантов построения может быть множество – от простых с пультом управления до самых навороченных с компьютером.
Мы предлагаем своим клиентам производить поэтапное оснащение оборудованием для контроля и управления микроклиматом. Это позволит уменьшить первоначальные затраты на проект автоматизации.
Первый этап – диспетчеризация. На этапе диспетчеризации собирается аналитическая и статистическая информация о работе теплицы. После окончания работ по диспетчеризации и анализа информации полученной при работе с комплексом выдаются рекомендации по «термодинамике» и гидродинамике в теплице. Это необходимо для обеспечения равномерного теплового поля в теплице и создания оптимальных условий роста растений.
Второй этап – поэтапный переход на автоматический контроль и регулирование. Постепенный переход на автоматический контроль и регулирование позволит более гибко подходить к каждой конкретной теплице.
Если у вас имеется даже самая простая пленочная теплица с печным отоплением, то параметры микроклимата все равно необходимо знать для экономии энергоресурсов.


Устройство управления освещением

В настоящее время очень остро стоит вопрос экономии энергии и ее рационального использования. Рассмотрим вопрос рационального использования электроэнергии при освещении улиц, площадей, производственных территорий, световой рекламы, подсвета зданий в ночное время. В большинстве случаев операции по включению и выключению производятся оператором или простейшим автоматом с использованием фотоэлемента. Применяются и примитивные часовые механизмы, но они требуют периодического вмешательства оператора для изменения установок. В случае наличия человеческого фактора возможны ошибки по анализу времени включения и отключения или можно просто забыть о необходимости проведения этой операции. И тогда часто освещение остается включенным в светлое время суток.
Для управления освещением используются устройства, которые контролируют освещенность. При применении таких устройств возникают проблемы, связанные с условиями эксплуатации (запыленность, резкие изменения освещенности в связи с погодными явлениями, засветка фотоприемника посторонним источником света). Наличие загрязненности фотоприемника приводит к погрешности - запаздыванию выключения и преждевременному включению.
Но нет на Земле более стабильной величины, чем время восхода и захода главного источника энергии на Земле - Солнца. Чтобы не случилось в общественной или политической жизни, Солнце взойдет и зайдет в строго определенное время. При этом необходимо учитывать временное смещение для вашего населенного пункта. Этот параметр можно узнать на местной метеостанции, из настенного отрывного календаря или рассчитать самостоятельно, зная ваши географические координаты.
Использование этого принципа и заложено в алгоритме работы предлагаемого устройства. Принцип его работы - это привязка работы устройства управления освещением к реальному времени. В нем используется современная элементная база и принцип учета времени восхода и захода солнца. Устройство хранит в памяти значения времени восхода Солнца и его захода на каждый день для всего года. Устройство имеет в своем составе часы реального времени, текущая информация которых и используется для выполнения операций по включению и выключению освещения. Ресурс работы часов без замены источника питания около 10 лет.
ПРИМЕР
Допустим, мы имеем график восхода и захода солнца

1 марта
6 ч. 59 мин.
17 ч. 47 мин.
2 марта
6 ч. 57 мин.
17 ч. 49 мин.
3 марта
6 ч. 55 мин.
17 ч. 51 мин.
4 марта
6 ч. 52 мин.
17 ч. 53 мин.
5 марта
6 ч. 49 мин.
17 ч. 55 мин.
6 марта
6 ч. 46 мин.
17 ч. 56 мин.
7 марта
6 ч. 44 мин.
17 ч. 59 мин.

Включение освещения произойдет строго по указанному графику. Здесь, как мы видим, разница длительности светлого времени суток 1 марта и 2 марта всего 4 минуты. И все это будет учтено. 2 марта освещение будет включено на 4 минуты меньше, чем это было 1 марта. Также есть возможность программного отключения части освещения в ночное время, когда полное освещение является избыточным. Это время можно устанавливать в пределах любого промежутка рабочего времени. При этом, учитывая географическое положение населенного пункта, данные о световом дне можно скорректировать как в момент производства прибора, так и в любой момент эксплуатации. Для оперативного изменения установок предусмотрен выход интерфейса. С помощью компьютера или переносного программатора мы будем иметь возможность установить параметры часов или изменить установки графика.
Применение устройства не ограничивается управлением уличным освещением. Возможно его применение для выключения освещения в коридорах учебных заведений по следующему циклу:
- перемена - освещение включено (10 - 15 минут)
- занятия начались - свет выключился, а горит только дежурное освещение (45 минут).
Все эти установки можно внести в память устройства. При этом для синхронизации времени начала и окончания учебного часа и включения/выключения освещения устройству можно поручить и подачу звонков.
Другие возможные варианты применения устройства:
- для "досветки" растений при выращивании их в теплицах;
- для создания имитатора светового дня в птичниках;
- для подсветки аквариума;
- понижение графика отопления на ночное время;
- и многое другое, где необходимо иметь как периодическое, так и непериодическое включение нагрузки или освещения.
Устройство можно также использовать для решения любой задачи управления исполнительным устройством с циклом управления год и менее (месяц, неделя, день, час) и индивидуальным графиком на минимальный промежуток времени. Устройство может быть применено, например, для имитации присутствия человека на объекте. По записанному в него "жизненному" циклу оно будет включать свет в разных комнатах, включать телевизор и другие устройства, имитирующие наличие человека на объекте.
Устройство позволяет отрабатывать суточные циклы включения/выключения световых (или иных) нагрузок в автоматическом режиме, обеспечивая значительную экономию электроэнергии при эксплуатации любых светотехнических установок.
Устройство также предназначено для управления магнитными пускателями любых типов.
В состав устройства входит микросхема часов реального времени, содержащая календарь, показания которой позволяют микроконтроллеру, управляющему этим прибором, точно отрабатывать алгоритмы включения/выключения обслуживаемой нагрузки в соответствии с предварительно установленными пользователем параметрами. Разработанный в DSC кварцевый осциллятор на 32кГц (ТСХО) используемый в устройстве (на входе кристалла часов реального времени) позволяет получать в диапазоне температур от 0 градусов Цельсия до +40 градусов Цельсия точность хода часов ±1 минута за год. А в диапазоне температур от -40 градусов Цельсия до +80 градусов Цельсия точность хода часов ±4 минуты за год. Наличие в составе устройства долгоживущей литиевой батареи обеспечивает работу встроенных часов и хранение параметров алгоритма управления на протяжении 10 лет даже при сбоях или отключении электропитания (замена батареи питания в течение всего срока эксплуатации не требуется).
Устройство разработано для эксплуатации вне помещений при температурном диапазоне от -40°С до +70°С и при эксплуатации в неблагоприятных условиях внешних помех.
Пользователь может установить задержку на опережение или запаздывание включения/выключения нагрузки относительно вычисленного времени захода/восхода. Кроме того, внутри интервала свечения можно разрешить паузу, в течение которой световая нагрузка может находиться в выключенном состоянии. Этот режим может оказаться исключительно полезным для экономии электроэнергии, т.к. обычно в ночной период работы светотехнических устройств существует “мертвое время”, когда потребность в любой световой рекламе минимальна (например, с 02:00 до 04:30 ночи).
Перепрограммирование устройства осуществляется с помощью любого IBM совместимого компьютера.

 
по всем интересующим вопросам звоните +375 29 399-54-76 Сергей Алексеевич, Гомель, Беларусь

вернуться на Главную